Informácie

Obmedzenia produkcie heterochromatínu

Obmedzenia produkcie heterochromatínu


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Momentálne sa hrám s nápadmi na projekt a potrebujem nejaké usmernenie. Zaujímalo by ma, obaja v Drosophila melanogaster a vo všeobecnosti je množstvo heterochromatínu, ktoré môže bunka/jadro produkovať, obmedzené/konzistentné alebo premenlivé?

Má jedna bunka v a D. melanogaster produkujú podobné množstvo heterochromatínu ako iná bunka tej istej muchy alebo inej muchy (za predpokladu rovnakých podmienok – prostredia atď.) alebo je produkcia heterochromatínu dosť variabilná? Ako je regulovaná produkcia heterochromatínu?


Heterochromatínový profil je samozrejme odlišný v rôznych bunkách, ale nie som si istý, či sa absolútny obsah heterochromatínu bude veľmi líšiť. Tieto údaje o oblasti hypersenzitivity na DNAázu sú pre ľudské bunky, ale rovnaké princípy platia pre všetky organizmy. Ak mám hádať, potom by som povedal, že pokojné bunky majú pravdepodobne viac heterochromatínu. Produkcia heterochromatínu je regulovaná rôznymi epigenetickými mechanizmami, ale nemôžem komentovať (mám pocit, že je to nepravdepodobné), či existuje mechanizmus na kontrolu absolútneho obsahu heterochromatínu.


Všeobecne povedané, heterochromatínové alebo euchromatínové štruktúry označujú špecifické oblasti na reguláciu transkripčnej aktivity a tieto značky nesú podpis vývojových procesov, pretože sa líšia v rôznych tkanivách (alebo typoch buniek).

Preto by sme nemali ignorovať vývojové procesy, ak chceme pochopiť, ako takéto epigenetické znaky vznikajú. Najprv by sme však mali prehodnotiť otázku, pretože predpokladá, že sa produkuje heterochromatín. Predpoklad je do istej miery platný, existuje veľa enzýmov zodpovedných za vypnutie chromozómu prostredníctvom histónových modifikácií. Na druhej strane, heterochromatínová štruktúra je predvolená (alebo ako výrobné nastavenia). Pred prechodom strednej blastuly, kde nenastane žiadna (alebo zanedbateľná) transkripcia, je celý genóm heterochromatín v dôsledku nadmerného množstva histónov. Po určitom množstve delenia sa množstvo histónu na bunku zníži, ale genóm na bunku zostáva konštantný, čo potom titruje históny a naštartuje sa určitá transkripčná aktivita.

Potom HAT, metyltransferázy atď. pomáhajú vyčistiť potrebné genómové oblasti v závislosti od extracelulárnej vývojovej signalizácie. Potom pre mnoho somatických buniek zostáva pomer oblastí heterochromatínu a euchromatínu viac-menej podobný.


Somatická embryogenéza: Proces a aplikácie | Rastliny

V tomto článku budeme diskutovať o: 1. Procese somatickej embryogenézy 2. Dozrievaní a synchronizácii embryí 3. Kultúrnych podmienkach 4. Rekurentnej embryogenéze a masovej produkcii 5. Aplikáciách.

Po oplodnení sa zygota transformuje do dospelého stavu prostredníctvom série embryogénnych procesov. Napriek rovnakým genetickým zložkám sa somatické bunky na druhej strane nepreorientujú na produkciu embryí. Avšak izolované somatické bunky v podmienkach in vitro majú potenciál vyvinúť sa na embryo pod vplyvom rastových faktorov.

Somatické bunky sú schopné vyvinúť sa do celej rastliny cez štádiá embryogenézy bez gametickej fúzie. Somatické embyrá sú teda nezygotické embryá pochádzajúce zo sporofytických buniek. Produkcia somatických embryí je buď priama alebo nepriama in vitro. Somatické embryá môžu byť priame, keď sa embryonálne bunky vyvíjajú priamo z buniek explantátov’, alebo nepriame, keď sa vyvíjajú cez kalus.

Rastlinné bunky podstupujúce somatickú embryogenézu sú buď proembryonálne determinované bunky (PEDC) alebo indukované embryogénne determinované bunky (IEDC). Existujú správy o indukcii somatických embryí často z rôznych tkanív, ako sú sadenice, meristém výhonkov, mladé kvetenstvo a zygotické embryá. Okrem toho ďalšie tkanivá, ako je koreň, nucellus, tiež poskytli somatické embryá.

Priaznivé reakcie niekoľkých z vyššie uvedených tkanív v skutočnosti obsahujú proembryogénne determinantné bunky (PEDC) alebo tieto bunky môžu vyžadovať menšie preprogramovanie, aby vstúpili do embryogénneho stavu. Prvú správu o produkcii somatických embryí v bunkách mrkvovej suspenzie publikoval Steward a spolupracovníci v roku 1958. Potom boli správy o produkcii somatických embryí v rastlinách zaplavené.

Proces somatickej embryogenézy:

Význam auxínu:

Preprogramovanie somatických buniek a ich vstup do embryogénneho stavu si vyžaduje exshytenzívnu proliferáciu prostredníctvom neorganizovaného kalusového cyklu a vystavenie vysokým dávkam syntetického auxínu, ako je 2, 4-D alebo pikloram. Indukcia somatického embrya môže byť tiež uskutočnená plazmolýzou buniek explantátu.

Význam auxínu pre stav indukcie embryí z vegetatívnych buniek a tkanív bol uznaný ako hlavný kontrolný faktor. Toto je založené na kritickom hodnotení u druhov ako Daucus carota, Atropa belladona a Ranunculus sceleratus. Transformácia embyrogénnych buniek do kalusového systému v dôsledku diferenciácie jednej bunky je nasledovaná objavením sa hustej cytoplazmy, prominentného jadra a vysokých profilov organel.

Tieto skupiny malých husto zbalených cytoplazmatických buniek vznikajú vnútorným delením. Tieto skupiny buniek tvoria proembyros, z ktorých sa môžu vyvinúť globulárne embryá. Tvorba zrelého embyra a rastlinky prostredníctvom štádií v tvare srdca a torpéda môže prebiehať nerušene, aj keď exogénny auxín zostáva prítomný v najnižšej koncentrácii v neskoršom vývoji.

Neskorší proces v podmienkach prevládajúceho média však môže narušiť ďalší vývoj embryogenézy, pokiaľ nie je úplne vynechaný auxín. Bolo dokonca dokázané, že embryogénny proces môže byť úplne zastavený počas prechodu embrya na rastlinku. Preto je auxín znížený alebo úplne stiahnutý, keď sa takáto anomália objaví počas kultivácie.

V tkanivovej kultúre datľovej palmy tekuté médiá obohatené o malé množstvo regulátora rastu rastlín viedli k diferenciácii veľkého počtu somatických embryí. Vysoká koncentrácia auxínu nemusí podporovať tvorbu embryí. Preto možno vyvodiť dva odlišné závery z úlohy auxínu v celej embryogénnej epizóde.

Po prvé, indukcia buniek s preprogramovanou embryogénnou kompetenciou pod vplyvom auxínu. Druhým je nasmerovanie embryogénnych buniek na úplný vývoj odstránením auxínu z média. Nízka hladina endogénneho auxínu môže rovnako určovať indukciu embrya.

Auxínová deprivácia pôsobí ako vývojový prepínač z nepolárnych embryogénnych jednotiek na vyvolanie somatickej embryogenézy v kukurici. Tento vývojový posun je sprevádzaný cytoskeletálnymi preskupeniami v embryogénnych bunkách. Celý somatický embryogenetický proces môže vykoľajiť stanovenie polarity, ak je dodaný exogénny auxín.

Jedným z negatívnych faktorov, ktoré sa podieľajú na somatickej embryogenéze, je pro-shydukcia etylénu v prítomnosti auxínu počas značnej doby v kultivačnom médiu. Produkcia etylénu zase zvyšuje aktivitu enzýmov, pravdepodobne celulázy a pektinázy, ktoré degradujú pektínové zlúčeniny a následne narúšajú nastavenie polarity redukciou interakcie medzi bunkami a kontaktom v dôsledku separácie.

Príkladom je najmä úloha 2, 4-D pri indukcii somatickej embryogenézy. Literárny prieskum ukázal, že tento syntetický auxín je veľmi často vhodný na navodenie somatickej embryogenézy u väčšiny druhov. Zistilo sa, že ďalší syntetický auxín NAA je vhodný na indukciu somatických embryí.

Úloha fytohormónov v somatickej indukcii embryí je však veľmi zložitý proces a mení sa v závislosti od rastlinných druhov, ako aj od ich en&hydogénnej koncentrácie. Kyselina giberelová nie je za žiadnych okolností užitočná na indukciu somatickej embrya. Jeho úloha sa však podieľa na dozrievaní somatických embryí.

Úloha zníženého dusíka:

Zdá sa, že embryogénne kompetentné bunky preferujú vysokú soľ a špecifický zdroj dusíka. Toto sa považovalo za druhý predpoklad pre indukciu somatického embrya po auxíne. Redukovaná forma dusíka, amoniak, poskytuje spúšťacie faktory embryogenézy.

Podobne dusík vo forme kazeínového hydrolyzátu môže rovnako prispieť k stimulácii somatických embryí a bol kriticky hodnotený v mrkve ako modelovej rastline. Prítomnosť prolínu a serínu, schopných stimulovať somatickú indukciu embryí, bola hlásená v rastline mrkvy.

Pridanie redukovaného dusíka, amónneho iónu (NH4 + soľ) alebo aminokyselín do média je vodivý pre embryogenézu po presune kalusu z auxínu do média bez auxínu. Pre posilnenie embryogenézy je však rozhodujúca skôr koncentrácia auxínu a dusíka ako kritická koncentrácia redukovaného ni­trogénu.

U uhoriek bola dosiahnutá vysoká frekvencia somatickej embryogenézy. Pridanie diazurónu a liečby sacharózou (3-6%) malo pozitívny vplyv na relatívnu polohu indukcie somatického embrya. Pridanie síranu meďnatého do média indukuje vysokofrekvenčnú somatickú indukciu embryí.

Podobne tiadiazuron, keď bol doplnený do média, vyvolal organogenézu výhonkov pri nízkej koncentrácii a somatickú embryogenézu pri vysokej koncentrácii. Zvýšená produkcia somatických embryí a dozrievanie do normálnych rastlín v bavlne sa dosiahlo, keď sa kalusy kultivovali na médiu MS s polovičnou silou.

Dôkladné preskúmanie úlohy amoniaku so zníženým obsahom dusíka ukazuje, že tvorba embryí je podporovaná, keď sa do nitrátu me­dia dodáva len 0,1 mM chloridu amónneho. Embryogenéza je podporovaná 40 mM dusičnanom draselným a 30 mM chloridom amónnym ako optimálnou koncentráciou.

Glutamín a alanín môžu slúžiť ako jediný zdroj dusíka pre rast a tvorbu embryí. Aj keď je dusičnan potrebný na embryogenézu v niekoľkých prípadoch, samotné amónium môže produkovať embryo v kultúre mrkvovej suspenzie za predpokladu, že pH média obsahujúceho 10 mM chloridu amónneho a 20 mM chloridu draselného bolo kontrolované na pH 5,4.

Úroveň rozpusteného kyslíka zohráva určitú úlohu v somatickej embryogenéze aspoň v rastline mrkvy, kde embryogenéza prebieha len pod kritickou úrovňou rozpusteného kyslíka (t.j. nad 1,5 ppm). Vyššia hladina podporuje rizogenézu. Pridanie aktívneho uhlia do kultivačného média môže podporiť indukciu embrya adsorbovaním inhibičných látok produkovaných tkanivom.

Zrenie a synchronizácia embryí:

Štúdie o procese klíčenia embryí ukazujú, že vývoj embryí prebieha bez akýchkoľvek anomálií v neprítomnosti auxínu v médiu. Akýmkoľvek abnormalitám spôsobeným endogénnymi hormónmi sa však možno vyhnúť doplnením vyvážených koncentrácií kyseliny abscisovej (ABA), zeatínu a GA.3. Pridanie živočíšneho uhlia môže zvýšiť dozrievanie somatického embrya.

Prítomnosť aktívneho uhlia v médiu znižuje hladinu auxínu ako IAA vďaka jeho väzbovému účinku. Dozrievanie somatických embryí sa môže zvýšiť vystavením osmotickej desikácii. Sacharóza sa všeobecne používa v rôznych koncentráciách na dosiahnutie embryonálneho rastu a dozrievania. To sa dosiahne poskytnutím koncentrácie sacharózy medzi 4 a 6 %.

U niektorých druhov je potrebné progresívne zvýšenie koncentrácie sacharózy až o 4 % na dozrievanie, ktoré následne produkuje silné rastlinky. Podobne uloženie dočasného vysušenia pred klíčením embryí uľahčuje konverziu na rastlinky. Zavedenie desikácie môže pokračovať umiestnením somatických embryí do prázdnej Petriho misky a inkubáciou vo vysušenom stave 2-3 týždne a niektoré rastliny až niekoľko týždňov.

Somatické embryá, keď sa scvrknú na 50 % svojho pôvodného objemu, pri rehydratácii prenosom do média rýchlo nasávajú vodu. Celým cvičením desikácie v embryu je ovplyvnenie metabolického procesu pre klíčenie. Somatické embryá, keď sú vystavené vysušeniu, stimulujú produkciu vysokofrekvenčnej regenerácie výhonkov.

Zavedenie desikácie zlepšuje konverziu na rastlinky niekoľkokrát častejšie ako nevysušené embryá. V kultúre lucerny boli somatické embryá trénované tak, aby odolali vysychaniu ošetrením ABA v štádiu torpéda. Liečba ABA môže podporiť vývoj kotyledónov a blokovať produkciu zhlukov embryí.

Kultúrne podmienky somatickej embryogenézy:

Vysoká intenzita svetla môže ovplyvniť proces somatickej embryogenézy. Avšak kultúry boli inkubované v svetlých aj tmavých obdobiach. Skoré dozrievanie prebieha prevažne v úplnej tme.

Správy o vplyve teploty na somatickú embryogenézu sú zriedkavé. V kultúre citrusových jadier sa embryogénny potenciál zníži, keď sa teplota zníži z 27 °C na 12 °C. Podobne úprava somatických embryí ošetrením chladom môže uniknúť dormancii a uľahčiť vývoj.

Rekurentná embryogenéza a masová produkcia somatickej embryogenézy:

Keď primárne somatické embryo neprejde dozrievaním, môže vstúpiť do nepretržitých po sebe nasledujúcich cyklov embryí. Určité špecifické povrchové bunky hypokotylu alebo kotyledónu prejavujú túto tendenciu pri vyvolávaní následných cyklov embryí alebo inými slovami kontinuálnej produkcie nadpočetných embryí zo samotných somatických embryí.

Tento jav je známy aj ako sekundárna embryogenéza, rekurentná embryogenéza, repetitívna alebo akcesórna embryogenéza (obr. 8.1). Rekurentný embryogénny cyklus sa môže udržiavať v kultúre odstránením regulátorov rastu a cykly môžu byť spontánne, ako to bolo dokázané u lucerny (Medicago sativa).

Cyklus opakovanej embryogenézy môže byť spontánny uzamknutím vývoja takzvaných embryí, najmä v proembryogénnom stave, po ktorom už nemôžu pokračovať vo vývoji. To možno dosiahnuť počiatočným vystavením veľmi vysokej koncentrácii 2, 4-D až do 40 mg/l na krátku dobu, po ktorej nasleduje vystavenie najnižšej koncentrácii (3-5 mg/l).

Táto vysoká koncentrácia liečby auxínom sa môže podieľať na preprogramovaní buniek a opätovnej indukcii embryogénnej kompetencie. Opakovaná embryogenéza môže byť vážnym problémom počas spontánnych a plachých cyklov produkcie somatických embryí, keď je potrebné klíčenie a ďalší vývoj.

Program génovej expresie v somatickej embryogenéze:

Jedným z najvýraznejších znakov somatickej embryogenézy je úspešné potlačenie expresie RNA v embryogénnych a neembryogénnych tkanivách. V génových produktoch exprimovaných v embryogénnych a neembryogénnych kultúrach bolo citovaných niekoľko nápadných podobností. Podmienky tkanivovej kultúry sú typicky definované ako neembryogénne. Vzor génovej expresie a expresie medzi embryogénnymi a neembryogénnymi systémami vykazuje najmenšiu diverzitu v profiloch expresie RNA.

Počas somatickej embryogenézy bol zaznamenaný obmedzený počet zmien vo vzorci expresie proteínov. Podobne zmeny v populáciách mRNA prebiehajú počas prechodu z neembryogénneho do rôznych štádií embrya. Odstránenie auxínu z média počas indukcie embrya spúšťa nové profily génovej expresie, ktoré sú nakoniec spojené s pozorovaním morfogenetických udalostí.

Aplikácie somatickej embryogenézy:

Odvetvia mikropropagácie:

Jednou z najsľubnejších aplikácií somatickej embryogenézy je rozmnožovanie somatických embryí vo veľkom meradle, ktoré vykazuje niekoľko výhod, ako je nespočetné množstvo produkcie embryí (60 000 – 70 000 embryí na liter média), prítomnosť meristémov koreňov a výhonkov, jednoduché škálovanie a efektívne ich premieňať na sadenice, pokiaľ sa berie do úvahy komerčný význam. Somatické embryá sú geneticky dobre naprogramované na vytvorenie kompletnej rastliny. Na rozdiel od iných systémov mikropropagácie sa teda somatická embryogenéza vyhýba určitým štádiám mikropropagácie, najmä štádiu zakorenenia.

Výroba syntetických semien:

Syntetické semená alebo umelé semená sú somatické embryá zapuzdrené roztokom na zachytávanie a zachytenie gélu. Umelé semená sa vo všeobecnosti produkujú v rastlinných druhoch, ktoré vykazujú sterilitu semien a obtiažnu alebo pomalú fázu vegetatívneho rozmnožovania.

To možno pripraviť umiestnením somatických embryí do alginátovej kaše (2 %) ako gélovej zachytávacej matrice a následne trans­fered na roztok chloridu vápenatého (100 mM) za vzniku guľôčok, v ktorých sa embryá zachytia. Umelé semená môžu byť skladované pri teplote 4 °C počas značnej doby a môžu sa použiť ako účinný systém na konzerváciu zárodočnej plazmy. Na regeneráciu sa semená môžu umiestniť do kultivačného média alebo do sterilnej pôdy, aby sa uľahčilo klíčenie a vývoj sadeníc (obr. 8.2).

Repetitívna embryogenéza často poskytuje nespočetné množstvo somatických embryí, ktoré sú zase užitočné pri masovej produkcii rastlinných propagúl. Je možné získať niekoľko metabolitov špecifických pre embryo, ako sú zásobné proteíny semien a lipidy priemyselnej hodnoty. Nedostatok semenného tkaniva obklopujúceho somatické embryá dokazuje významnú výhodu pre určité lipidy, ako je kyselina a-linolénová prítomná vo vysokej hladine v semenách boráka lekárskeho.

Tento lipid má veľký komerčný význam pri liečbe atopického ekzému. Prekvapivo somatické embryá ako analóg zygotického embrya tiež syntetizujú rovnaké množstvo kyseliny a-linolénovej. Podobne aj jojobová rastlina obsahuje vo svojich semenách vysoko kvalitné priemyselné mazivo.

Somatické embryá získané zo zygotických embryí ako explantát majú vosky identické s voskom zygotických embryí. Okrem toho sa počas sezóny môžu v somatických embryách produkovať nové metabolity.

Somatické embryá pri prenose génov:

Somatické embryá sú ideálnym systémom pre proces prenosu génov. Tento konkrétny prístup môže zabrániť regenerácii transformovaných rastlín sprostredkovanej protoplastmi, ktorá si vo všeobecnosti vyžaduje dodatočnú starostlivosť. Okrem toho môžu regenerované rastliny sprostredkované protoplastmi vykazovať genetické variácie. Keďže somatické embryá si zachovávajú genetickú stabilitu, regenerované rastliny nie sú náchylné na somaklonálne variácie.

Somatické embryá môžu byť transformované ich inkubáciou v roztoku Agrobacterium alebo podrobené bombardovaniu časticami. Klonovanie embryí rekurentným prístupom je vhodné na priamy prenos génov do hmoty somatických embryí. Stabilne transformované somatické embryá môžu byť ďalej podrobené opakovanému embryogénnemu cyklu, aby sa získali milióny transgénnych rastlín.


RNA-dependentná RNA polymeráza je základnou zložkou samovynucovacej slučky spájajúcej heterochromatínovú zostavu s produkciou siRNA

V štiepnych kvasinkách sú faktory zapojené do RNA interferenčnej (RNAi) dráhy vrátane Argonaute, Dicer a RNA-dependentnej RNA polymerázy potrebné na zostavenie heterochromatínu v centromerických opakovaniach a oblasti tichého párenia. Predtým sme ukázali, že RNA-indukovaná iniciácia komplexu tlmenia transkripčného génu (RITS) obsahujúceho proteín Argonaute a malé interferujúce RNA (siRNA) sa lokalizuje do heterochromatických lokusov a spolupracuje s heterochromatínovými montážnymi faktormi prostredníctvom samovynucovacieho mechanizmu slučky RNAi na spojenie siRNA. generácie s tvorbou heterochromatínu. Tu skúmame úlohu RNA-dependentnej RNA polymerázy (Rdp1) a jej polymerázovú aktivitu pri zostavovaní heterochromatínu. Zistili sme, že Rdp1, podobne ako RITS, sa lokalizuje do všetkých známych heterochromatických lokusov a jeho lokalizácia v centromerických opakovaniach závisí od zložiek RITS a Dicer, ako aj od faktorov zostavovania heterochromatínu vrátane proteínov Clr4 / Suv39h a Swi6 / HP1. Ukazujeme, že bodová mutácia v katalytickej doméne Rdp1 zrušila jej RNA-dependentnú RNA polymerázovú aktivitu a viedla k strate transkripčného umlčania a heterochromatínu na centroméroch, spolu s defektmi v segregácii mitotických chromozómov a zhluku telomér. Okrem toho komplex RITS v mutante rdp1 neobsahuje siRNA a je delokalizovaný z centromér. Tieto výsledky nielen implikujú Rdp1 ako základnú zložku samočinnej RNAi slučky, ale tiež pripisujú rozhodujúcu úlohu jej RNA-dependentnej RNA polymerázovej aktivite pri produkcii siRNA potrebnej na tvorbu heterochromatínu.

Figúrky

Lokalizácia Rdp1 na centroméroch závisí…

Lokalizácia Rdp1 v centroméroch závisí od faktorov zostavovania RITS, Dcr1 a heterochromatínu. (…

Mutácia RdRP domény…

Mutácia RdRP domény Rdp1 ruší umlčanie a tvorbu heterochromatínu na centroméroch.…

Rdp1 má aktivitu RdRP, ktorá…

Rdp1 má aktivitu RdRP, ktorá je nevyhnutná na generovanie siRNA spojených s RITS. (…

Aktivita RdRP je potrebná pre…

Aktivita RdRP je nevyhnutná pre lokalizáciu RITS a Rdp1 na centroméroch. ( A…

Rdp1 je nevyhnutná súčasť…

Rdp1 je základnou zložkou samočinnej RNAi slučky sprostredkujúcej tvorbu heterochromatínu.…


Prečo a kde zahrnúť obmedzenia do mojej výskumnej práce

Každý výskum má určité obmedzenia a je to úplne normálne, ale v tomto procese musíte minimalizovať jeho rozsah. V závere uveďte svoje uznanie. Identifikujte a pochopte potenciálne nedostatky vo svojej práci.

Keď diskutujete o obmedzeniach vo výskume, vysvetlite, ako ovplyvňujú vaše zistenia, pretože vytvorenie ich krátkeho zoznamu alebo popisu nestačí. Váš výskum môže mať veľa obmedzení. Vaším základným cieľom je prediskutovať tie, ktoré sa týkajú problémov, ktoré si vyberiete pre konkrétnu akademickú úlohu.

Obmedzenia vášho kvalitatívneho výskumu môžu byť vašim čitateľom jasné ešte skôr, ako začnú čítať vašu štúdiu. Niekedy môžu ľudia vidieť obmedzenia, až keď si prezreli celý dokument. Svoje študijné obmedzenia musíte jasne prezentovať v odseku Diskusia. Toto je posledná časť vašej práce, kde je logické umiestniť časť s obmedzeniami. Obmedzenia by ste mali napísať na úplnom začiatku tohto odseku, hneď po tom, čo ste zdôraznili silné stránky metodológie výskumu. Keď budete diskutovať o obmedzeniach pred analýzou zistení, pomôže vám zistiť, ako kvalifikovať a aplikovať tieto zistenia v budúcom výskume.


Biologické funkcie

Agregácia proteínov bola klasicky považovaná za aberantný proces s patologickými následkami. Bunkové agregáty sú skutočne spojené s veľkým počtom ľudských chorôb vrátane neurodegenerácie [98], diabetu 2. typu [39] a starnutia [99] a objasneniu ich úlohy pri týchto a iných chorobách sa venuje rozsiahla práca (prehľad inde [42, 43]). Ale čiastočne vďaka vývoju nových techník na štúdium proteínových agregátov (tabuľka 2) získavame nové ocenenie a pochopenie ich nepatologických úloh. Proteínové agregáty hrajú pozitívne funkcie v rôznych bunkových procesoch, vrátane génovej regulácie [126, 127], signalizácie [76, 128, 129], ukladania pamäte [56, 130, 131], opravy DNA [132], rozhodovania o osude buniek [ 130, 133,134,135] a dokonca aj evolúciu [2]. Tieto príklady by mali slúžiť ako inšpirácia pre syntetických biológov s cieľom cielene manipulovať tok informácií v živých systémoch (obr. 2).

Proteínové zostavy hrajú dôležitú úlohu v rôznych kritických bunkových procesoch. a V eukaryotickej transkripcii, koaktivátoroch a transkripcii (TXN.) faktory tvoria vysoko dynamické proteínové kondenzáty, ktoré získavajú RNA polymerázu II (RNA pol II) a poháňajú robustnú génovú aktiváciu. b Proteíny viažuce RNA (RBP) a RNA sa spájajú za vzniku granúl RNP, ktoré slúžia rôznym funkciám spracovania RNA, ako je ukladanie a degradácia mRNA, biogenéza ribozómov a lokalizovaná translácia. V jednom zaujímavom príklade priónová agregácia CPEB3 podporuje transláciu v aktivovaných synapsiách, aby sa posilnila dlhodobá pamäť. c Zostavy vyššieho rádu hrajú kľúčovú úlohu vo vrodenej imunite. Napríklad priónová polymerizácia adaptorového proteínu MAVS v reakcii na vírusovú infekciu vedie k amplifikácii a stabilizácii antivírusovej odpovede. d V kvasniciach stochastické prepínanie medzi [prión − ] a [PRION + ] stavy v populácii buniek umožňujú fenotypovú diverzifikáciu a môžu podporovať prežitie v neistých prostrediach. Obrázok upravený z obrázku 1B v [136]. V priónovej nomenklatúre zátvorkách označujú nemendalianske dedičstvo a veľké písmená označujú dominanciu v krížoch

Génová regulácia

Mnohé komponenty kontrolujúce aspekty génovej expresie tvoria dynamické proteínové zostavy, ktoré prispievajú k ich regulačnému mechanizmu. Prekvapivo sa zdá, že rôzne kroky transkripcie eukaryotického génu využívajú regulované mechanizmy separácie fáz [137]. Prvým krokom v transkripcii je väzba transkripčných faktorov (TF) na oblasti zosilňovača. Zistilo sa, že fázová separácia je v tomto procese dôležitá pri superzosilňovačoch, čo sú zhluky zosilňovačov, ktoré poháňajú robustnú transkripciu génov bunkovej identity. Predovšetkým sa ukázalo, že určité TF sa fázovo oddeľujú prostredníctvom svojich IDR na kvapalné kondenzáty, ktoré pomáhajú kompartmentalizovať transkripčný aparát [138]. Nasledujúci krok v transkripcii zahŕňa Mediátor, komplex, ktorý spája signály z TF s RNA polymerázou (Pol) II. Ukázalo sa, že mediátor tvorí fázovo oddelené zhluky s TF [127] aj s Pol II [126] na aktívnych miestach transkripcie. Nakoniec, proces predlžovania transkripcie sa spolieha na fosforyláciu C-terminálnej domény (CTD) Pol II. Čiastočne sa to dosahuje pozitívnym transkripčným elongačným faktorom b (P-TEFb) komplexu enzýmov. Aby sa zabezpečila hyperfosforylácia CTD a účinná elongácia, P-TEFb prechádza fázovou separáciou do jadrových škvŕn schopných získavať Pol II [139]. Je zaujímavé, že separácia proteínovej fázy sa podieľa aj na umlčaní génov prostredníctvom nedávnej práce, ktorá dokazuje, že proteíny HP1α, kľúčové faktory podieľajúce sa na tvorbe heterochromatínových domén, majú schopnosť regulovaným spôsobom tvoriť kvapalné kvapôčky [140,141,142].

Proteíny regulujúce životný cyklus RNA v smere transkripcie patria medzi najvýznamnejšie príklady molekúl, ktoré podliehajú fázovej separácii. Proteíny viažuce RNA (RBP) sú obzvlášť bohaté na neusporiadané sekvencie s nízkou komplexnosťou. Mnohé RBP majú IDR, o ktorých sa ukázalo, že v bunkách prechádzajú fázovým prechodom kvapalina-kvapalina [20, 22, 23], čo vedie k tvorbe bezmembránových organel dôležitých v metabolizme RNA (medzi ne patria jadierka, stresové granuly, P-telieska a Cajal telá) [143]. Ako jeden príklad, kondenzácia zložiek ľudského miRISC komplexu uľahčuje nábor deadenylačných faktorov, ktoré podporujú degradáciu a umlčanie mRNA [144]. RBP získali nedávnu pozornosť, pretože na jednej strane ich agregácia môže viesť k tvorbe týchto funkčných bezmembránových RNP teliesok, no na druhej strane sú mutácie v ich sekvenciách s nízkou komplexnosťou príčinnými faktormi neurodegeneratívnych ochorení, vrátane amyotrofickej laterálnej sklerózy ( ALS) a multisystémová proteinopatia (MSP) [145]. Je zaujímavé, že expanzia nukleotidových opakovaní, jedna trieda mutácií spojená s neurotoxicitou, ktorá môže spôsobiť zisk alebo stratu funkcie génov kódujúcich RBP, tiež mení vlastnosti RNA. Konkrétne sa ukázalo, že RNA obsahujúce opakovanie tvoria gély in vitro vytváraním príležitostí na multivalentné párovanie báz a môžu sa akumulovať v aberantných a potenciálne toxických jadrových ložiskách v bunkách, ktoré sekvestrujú RBP [146].

Imunita

Vrodený imunitný systém je starodávna a rýchla obrana prvej línie, ktorú vyššie organizmy nasadzujú na obranu proti inváznym patogénom. Tento systém pozostáva zo vzájomne prepojených signálnych dráh, ktoré aktivujú zápalové reakcie v snahe eliminovať patogén, ako aj regulovať rôzne typy bunkovej smrti, ako je apoptóza a nekroptóza (programovaná nekróza). Tieto dráhy musia byť schopné rýchleho nasadenia, ale aj prísne kontrolované a vyvážené, aby sa zabránilo nadmerným zápalovým reakciám alebo bunkovej smrti. Mnohé signálne zložky zapojené do týchto dráh sú schopné oligomerizácie za vzniku zostáv vyššieho rádu, niekedy genericky označovaných ako signálozómy [147]. Táto schopnosť oligomerizácie je dôležitým mechanizmom na zvýšenie špecificity a zosilnenie signálnej transdukcie [76].

Jedným z prominentných príkladov je RIP1/RIP3 nekrozóm sprostredkujúci programovanú nekrózu, formu bunkovej smrti (odlišnú od apoptózy), ktorá predstavuje dôležitý obranný mechanizmus hostiteľa [128]. Tu kinázy RIP1 a RIP3 tvoria funkčný signálny komplex na báze amyloidu na spustenie programovanej nekrózy. Dôležité je, že pre túto tvorbu amyloidového komplexu je potrebná aktivácia kináz RIP1 a RIP3, čo zase môže ďalej zvyšovať aktiváciu kinázy fosforyláciou, čím sa zosilňuje/propaguje pronekrotický signál.

Ďalším kľúčovým obranným mechanizmom hostiteľa je aktivácia zápalových reakcií. Toto sa uskutočňuje inflammasómovým komplexom, ktorý prevádza signály patogénu a bunkového nebezpečenstva rozpoznané senzormi, ako je NLRP3, na zápalové reakcie prostredníctvom adaptorového proteínu ASC. Prekvapivo sa ukázalo, že ASC je bona fide prión v kvasinkách [76, 77, 129]. Takže v reakcii na upstream senzory môže počiatočná oligomerizácia ASC viesť k priónovej nukleácii, čo zase umožňuje templátovanie iných molekúl ASC na vytvorenie veľkých polymérov schopných robustne získavať molekuly kaspázy-1 na vyvolanie ich aktivácie a šírenie zápalového signálu. . Podobne vírusová infekcia spúšťa priónovú agregáciu mitochondriálneho antivírusového signalizačného (MAVS) adaptorového proteínu do fibrilárnych štruktúr, ktoré následne získavajú ďalšie rozpustné MAVS proteíny, čím sa zosilňuje a stabilizuje antivírusová odpoveď [76, 148]. Tieto príklady zdôrazňujú, ako môže priónová polymerizácia poskytnúť (evolučne konzervovaný) mechanizmus pre vysoko citlivú a robustnú reakciu na bunkové signály.

Pamäť

Jedným z najzákladnejších a najpozoruhodnejších aspektov správania organizmov je schopnosť vytvárať spomienky na minulé udalosti a následne meniť správanie učením. Bunky majú viacero mechanizmov na vytváranie molekulárnych spomienok, ktoré trvajú dlhšie ako polčas proteínov. Jedným z mechanizmov je priónová agregácia [130, 149]. U zvierat je proteín viažuci cytoplazmatický polyadenylačný prvok 3 vysoko konzervovaný RBP (CPEB v Aplysia, Orb2 in Drosophilaa CPEB3 u myší), ktorý hrá úlohu pri vytváraní nových spomienok [56, 150, 151]. Konkrétne priónová agregácia CPEB3 v synapsiách stimulovaných neurónov vedie k vytvoreniu RNA granúl, ktoré viažu a riadia transláciu mRNA zapojených do synaptickej plasticity a rastu [57]. CPEB3 a možno aj iné RBP predstavujú fascinujúci príklad toho, ako konformačné zmeny v molekulárnom meradle môžu spôsobiť makroskopické zmeny v správaní zvierat, spájajúc molekulárnu sebareplikáciu, bunkovú pamäť a neurónovú pamäť.

Evolúcia

Od ich počiatočného objavu sme prióny chápali nielen ako pôvodcov chorôb, ale aj ako zdroje nových a niekedy adaptívnych bunkových funkcií [47, 66, 88, 121, 136, 152,153,154,155,156,157]. This has been most apparent in yeast, where several central regulators of information flow and metabolism have been determined to be prion proteins (Table 1). A canonical example is the S. cerevisiae prion [PSI + ], formed by the translation termination factor Sup35 [48]. At a low frequency, Sup35 converts from a soluble, functional conformation to a self-templating prion. This allows ribosomes to read through stop codons, uncovering previously silent genetic variation on a genome-wide level, and thus producing diverse and heritable phenotypes that are often disadvantageous but that can provide advantages in particular environments [158, 159]. This has led to the provocative hypothesis that yeast prions may serve as adaptive ‘bet-hedging’ elements to promote cellular survival in stressful environments [160]. In support of this was the discovery that hundreds of wild yeast strains contain heritable prion states, which frequently confer beneficial phenotypes under selective conditions [88].

Other notable examples of yeast prions that enable epigenetic switching to endow cells with beneficial phenotypes in specific metabolic and environmental conditions include [URE3] [47], [MOT3 + ] [88], and [GAR + ] [161]. In particular, the [SWI + ] prion formed by the yeast Swi1 protein represents an intriguing potential example of bet-hedging. As the main subunit of the SWI/SNF chromatin remodeling complex, Swi1 serves as a global transcriptional regulator. When Swi1 adopts its prion form, a variety of phenotypes can be induced, such as growth phenotypes on alternative carbon sources, sensitivity to antifungal agents, and, importantly, abolished adhesion to other cells or substrates [162]. By maintaining a small population of [SWI + ] cells, an isogenic population can effectively safeguard against unpredictable environments via these diverse and potentially beneficial phenotypes, for example, by providing an opportunity for non-adherent [SWI + ] cells to disperse to new locations to ensure re-population and survival [160].

Recently, the first bacterial protein capable of prion formation (the Clostridium botulinum global transcriptional terminator Rho [59]) and the first viral protein exhibiting prion-like self-propagating activity (formed by the baculovirus LEF-10 protein [78]) were discovered, suggesting that prion-based mechanisms for phenotypic diversification may be more pervasive than originally thought. We expect that more of these elements will be discovered with the development of new genetic tools to characterize and validate putative prions from other organisms [117, 163].


Plant Sex Chromosomes

Although individuals in most flowering plant species, and in many haploid plants, have both sex functions, dioecious species—in which individuals have either male or female functions only—are scattered across many taxonomic groups, and many species have genetic sex determination. Among these, some have visibly heteromorphic sex chromosomes, and molecular genetic studies are starting to uncover sex-linked markers in others, showing that they too have fully sex-linked regions that are either too small or are located in chromosomes that are too small to be cytologically detectable from lack of pairing, lack of visible crossovers, or accumulation of heterochromatin. Detailed study is revealing that, like animal sex chromosomes, plant sex-linked regions show evidence for accumulation of repetitive sequences and genetic degeneration. Estimating when recombination stopped confirms the view that many plants have young sex-linked regions, making plants of great interest for studying the timescale of these changes.


4 HISTONE MODIFICATION PLAYS A KEY ROLE IN HETEROCHROMATIN SILENCING

Analysis of SU(VAR)3-9 identified the key function of H3K9 methylation in heterochromatic gene silencing (Tschiersch et al. 1994). The protein contains a SET domain that enzymatically functions to methylate histone H3K9. That this protein is a histone methyltransferase (HKMT) targeting H3K9 was first shown by characterization of the human SUV39H1 homolog (Rea et al. 2000). In Drosophila, SU(VAR)3-9 is a major, but not the only, H3K9 HKMT (Schotta et al. 2002 Ebert et al. 2004). SU(VAR)3-9 contributes to di- and trimethylation of H3K9 (H3K9me2 and me3) in the bulk of the pericentromeric heterochromatin, but not in the majority of the fourth chromosome, telomeres, or euchromatic sites. The bulk of the dimethylation of these latter regions is independent of SU(VAR)3-9, as is monomethylation of H3K9 in pericentromeric heterochromatin (Ebert et al. 2004). dSETDB1 (“eggless”) plays a major role in H3K9 methylation on the fourth chromosome (Seum et al. 2007 Tzeng et al. 2007 Brower-Toland et al. 2009 Riddle et al. 2012) G9a and potentially other HKMTs could also contribute, but the specifics are still unknown. The importance of H3K9 dimethylation in heterochromatic gene silencing is shown by the strong dosage-dependent effect of SU(VAR)3-9 on the PEV phenotype, as well as by the finding that suppression of gene silencing by Su(var)3-9 mutations correlates with HKMT activity. The enzymatically hyperactive Su(var)3-9 ptn mutation is a strong enhancer of PEV and causes elevated H3K9 di- and trimethylation (H3K9me2 and H3K9me3) at the chromocenter, as well as generating prominent H3K9me2 and me3 signals at many euchromatic sites (ectopic heterochromatin) (Ebert et al. 2004). S-adenosylmethionine functions as the methyl donor for all of these methylation reactions consequently, mutations in the gene encoding S-adenosylmethionine synthase, Su(z)5, are dominant suppressors of PEV (Larsson et al. 1996).

Studies using mutations in SU(VAR) genes have begun to reveal the sequence of molecular reactions required to establish heterochromatic domains. SU(VAR)3-9 binding at heterochromatic sequences depends on both its chromo and its SET domains (see Patel 2014 for details of protein structure Schotta et al. 2002). How SU(VAR)3-9 binding is controlled is not yet understood. The act of methylating H3K9 by SU(VAR)3-9 establishes binding sites for HP1a. The HP1a chromo domain specifically binds H3K9me2 and H3K9me3 (Jacobs et al. 2001). That SU(VAR)3-9 also binds HP1a has been shown by yeast two-hybrid tests and by immunoprecipitation (Schotta et al. 2002). In fact, the region of SU(VAR)3-9 amino-terminal to its chromodomain interacts with the chromoshadow domain of HP1a, and this interaction stabilizes HP1a binding to H3K9me2/3 (Fig. 4A) (Eskeland et al. 2007). This region of SU(VAR)3-9 also interacts with the carboxy-terminal domain of SU(VAR)3-7. The SU(VAR)3-7 protein interacts at three different sites with the chromoshadow domain of HP1a (Delattre et al. 2000). This pattern of interactions suggests that the three proteins—HP1a, SU(VAR)3-7, and SU(VAR)3-9—physically associate in multimeric heterochromatin protein complexes.

Interaction of SU(VAR)3-9 and HP1a in setting the distribution pattern of H3K9 methylation. (A) HP1a interacts with H3K9me2/3 through its chromodomain, and with SU(VAR)3-9 through its chromoshadow domain. By recognizing both the histone modification and the enzyme responsible for that modification, HP1a provides a mechanism for heterochromatin spreading and epigenetic inheritance. (B) SU(VAR)3-9 is responsible for much of the dimethylation of H3K9 (H3K9me2) loss of the enzyme results in loss of this modification in the pericentric heterochromatin, as shown by loss of antibody staining of the polytene chromosomes (compare stredná panel with top panel). Loss of HP1a results in a loss of targeting of SU(VAR)3-9 high levels of H3K9me are consequently now seen throughout the chromosome arms (dno panel).

Association of SU(VAR)3-9 and HP1a with pericentric heterochromatin is interdependent (Schotta et al. 2002). SU(VAR)3-9 causes H3K9 di- and trimethylation, which are specifically recognized by the chromodomain of HP1a (Jacobs et al. 2011). Consequently, in Su(var)3-9 null larvae, HP1a binding to pericentric heterochromatin is impaired. As H3K9 dimethylation does not depend exclusively on SU(VAR)3-9 in the inner chromocenter, the fourth chromosome, telomeres and euchromatic sites, HP1a continues to be found at all of these sites in the mutant lines. Thus although SU(VAR)3-9 associates with these sites in wild-type cells, it appears to be relatively inactive.

Conversely, if HP1a is not present (having been depleted by mutations), SU(VAR)3-9 is no longer associated primarily with the pericentric heterochromatin, but is found along the euchromatic chromosome arms. It is now seen at almost all bands, where it causes ectopic mono- and dimethylation of H3K9 (H3K9me1 and H3K9me2) (Fig. 4B). Thus HP1a is essential for the restricted binding of SU(VAR)3-9 to pericentric heterochromatin. These data suggest a sequence of reactions starting with SU(VAR)3-9 association with heterochromatic domains and consequent generation of H3K9me2/3. This mark is recognized by the chromodomain of HP1a binding of SU(VAR)3-9 to the HP1a chromoshadow domain ensures its association with heterochromatin (Fig. 4A). Interestingly, a chimeric HP1a-Pc protein has been generated in which the chromodomain of HP1a is replaced with the chromodomain of the Pc protein (Platero et al. 1996). The chromodomain of Pc binds strongly to H3K27me3 (Fischle et al. 2003), and the HP1a-Pc chimeric protein binds these sites in the euchromatic arms. In the presence of such a chimeric HP1a-Pc protein, the SU(VAR)3-9 protein is also found at Pc binding sites, demonstrating its strong association with the chromoshadow domain of HP1a (Schotta et al. 2002).

In SU(VAR)3-9 null cells another heterochromatin-specific methylation mark, H4K20 trimethylation (H4K20me3), is strongly reduced. The interdependence between H3K9 dimethylation and H4K20 trimethylation in heterochromatin has been shown to reflect an interaction between the SU(VAR)3-9, HP1a, and SUV4-20 proteins. SUV4-20 is a histone lysine methyl transferase (HKMT) that controls H4K20 methylation in heterochromatin. This heterochromatin-specific methylation mark is also strongly impaired in HP1a null cells, suggesting association of SU(VAR)3-9, HP1a, and SUV4-20 in a mutually dependent protein complex, although such a complex has not yet been isolated from flies. Mutácie v Suv4-20 gene cause suppression of PEV-induced gene silencing, indicating that the H4K20me3 mark is required for this process (Schotta et al. 2004).

Taken together, the evidence argues that the HP1a protein has a central function in pericentric heterochromatin formation and associated gene silencing it binds H3K9me2 and H3K9me3, and interacts directly with SU(VAR)3-9 (one of the H3K9 HKMTs) as well as several other key chromosomal proteins. The resulting complexes probably include several additional heterochromatin-specific proteins. Variations on this theme apply to other heterochromatic domains, such as the fourth chromosome (Riddle et al. 2012). However, given the number of identified Su(var) loci, the model is certain to become more complex!

In mammals and plants, histone H3K9 methylation and DNA methylation represent interrelated marks of repressed chromatin (Martienssen and Colot 2001 Bird 2002). Whether or not DNA methylation occurs at all in Drosophila has been a point of contention for many years. Recent reports showing low levels of DNA methylation in the early embryo have renewed this discussion (reviewed in Krauss and Reuter 2011). In Drosophila the only recognizable DNA methyltransferase present is Dnmt2. Mutations in this gene have a significant impact on retrotransposon silencing in somatic cells (Phalke et al. 2009). However, many inbred laboratory strains show only a very low level of Dnmt2 expression variation of this sort could explain conflicting results concerning DNA methylation in Drosophila (O Nickel, C Nickel, and G Reuter, unpubl.).


Top 5 Techniques of Chromosome Banding

The technique of C-banding originated after the work of Pardue and Gall who reported that constitutive heterochromatin can be stained specifically by Giemsa-solution. Each chromosome possesses a different degree of constitutive heterochromatin which enables the identification of individual chromosomes.

Constitutive heterochromatin is located near the centromere, at telomeres and in the nucleolar organizer regions it is composed of highly repetitive DNA. C-banding represents the constitutive heterochromatin, and the banding is caused by differential staining reactions of the DNA of heterochromatin and euchromatin.

The banding method is a complex technique that involves several treatments with acid, alkali or increased temperature. Denaturation of DNA is caused by these treatments. Subsequently, DNA renaturation occurs in treatments with sodium-citrate at 60°C.

By these treatments, the repetitive DNA (heterochromatin) re-natures but low repetitive and unique DNAs do not re-nature. This results in differential staining of the specific chromosome regions. Giemsa-C-banding technique has been used to identify chromosomes of various plant and animal species including human. The Y chromosome of mammals is mostly heterochromatic and therefore, the technique of C-banding is quite useful for its identification.

In barley chromosomes, Linde-Laursen in 1978, divided the C-bands into the following classes based on their position:

(i) Centromeric bands situated at one or both sides of the centromere,

(iv) Bands beside the secondary constriction in the short arm of satellited chromosomes.

He observed polymorphism in C-banding pattern in different barley lines, Giemsa-C-banding patterns may also be used to identify the extra-chromosomes of trisomies and telotrisomics.

Chromosome Banding: Technique # 2. G-Bands:

The technique of G-banding involves Giemsa staining following pretreatment with weak trypsin solution, urea or protease. It provides greater detail than C-banding. It was first used for human chromosomes by Summer et al. in 1971. G-bands may reflect a stronger chromatin condensation. However, this technique is not suitable for plant chromosomes.

Chromosome Banding: Technique # 3. Q-Bands:

The method of Q-banding was developed by Caspersson et al. in 1968. The chromosomes stained with Quinacrine mustard show bright and dark zones under UV light. This technique is used to identify human and mice chromosomes.

Chromosome Banding: Technique # 4. N-Bands:

The technique of N-banding was originally described by Matsui and Sasaki in 1973. Briefly, air-dried chromosomes slides are stained for 90 minutes with Giemsa (diluted 1 : 10 in 1/15 M phosphate buffer at pH 7.0) following extraction with 5% trichloroacetic acid at 95°C for 30 minutes and then 0.1 NHCl at 60″C for 30 minutes.

The N-bands are generally located at the secondary constriction, satellites, centromeres, telomeres and heterochromatic segments. It is suggested that the N-bands represent certain structural non-histone proteins specifically linked to the nucleolar organizer region of the eukaryotic chromosomes.

The N- banding patterns have been used for the location of nucleolar regions in the different organisms, such as, mammals, birds, amphibians, fishes, insects and plants. N-banding patterns differ in the chromosomes of different species.

In 1980, Islam used this method to identify the barley chromosomes from those of wheat in the reciprocal wheat-barely F, hybrids, and to detect translocations between the wheat and barley chromosomes. He also used this technique to isolate lines possessing a pair of barely chromosomes substituted for particular pair of wheat chromosomes.

A modified Giemsa-N-banding technique was developed by Singh and Tsuchiya in 1982 for the identification of barley chromosomes. This method is a combination of acetocarmine staining and Giemsa-N-banding. After processing according to this method, the centromeric region looks like a “diamond-shaped” structure this is not seen in other techniques.

Early metaphase or prometaphase chromosomes are more suitable for this staining as they show better banding pattern than the chromosomes at mid-metaphase in somatic cells.

Chromosome Banding: Technique # 5. Other Techniques of Chromosome Banding:

Besides the above, there are other techniques for chromosome banding, e.g., R-banding (Reverse Giemsa banding). H-banding, and T-banding (Terminal banding). Chromosome banding patterns can be used not only for the identification of individual chromosomes of an organism but also to establish evolutionary relationships between different species.

Banding patterns in human, chimpanzee, gorilla and orangutan have indicated that the evolutionary relationship between human and chimpanzee is closer than that between human and gorilla. It has further indicated that humans have a more distant evolutionary relationship with orangutans.


Heterochromatin, histone modifications, and nuclear architecture in disease vectors

Heterochromatin contains essential genes and performs important biological functions.

Finished genome assemblies must include heterochromatic sequences.

Histone modifications regulate immunity, development, and reproduction.

Nuclear architecture affects gene expression and longevity.

Interactions between a pathogen and a vector are plastic and dynamic. Such interactions can be more rapidly accommodated by epigenetic changes than by genetic mutations. Gene expression can be affected by the proximity to the heterochromatin, by local histone modifications, and by the three-dimensional position within the nucleus. Recent studies of disease vectors indicate that gene regulation by these factors can be important for susceptibility to pathogens, reproduction, immunity, development, and longevity. Knowledge about heterochromatin, histone modifications, and nuclear architecture will help our understanding of epigenetic mechanisms that control gene function at traits related to vectorial capacity.


Referencie

Kornberg, R. D. & Lorch, Y. Twenty-five years of the nucleosome, fundamental particle of the eukaryote chromosome. Bunka 98, 285–294 (1999).

van Holde, K. E. in Chromatin (ed. Rich, A.) 1–148 (Springer, New York, 1988).

Bannister, A. J. & Kouzarides, T. Reversing histone methylation. Príroda 436, 1103–1106 (2005).

Lachner, M., O'Sullivan, R. J. & Jenuwein, T. An epigenetic road map for histone lysine methylation. J. Cell Sci. 116, 2117–2124 (2003).

Margueron, R., Trojer, P. & Reinberg, D. The key to development: interpreting the histone code? Curr. Opin. Genet. Dev. 15, 163–176 (2005).

Zhang, Y. & Reinberg, D. Transcription regulation by histone methylation: interplay between different covalent modifications of the core histone tails. Genes Dev. 15, 2343–2360 (2001).

Bedford, M. T. & Richard, S. Arginine methylation an emerging regulator of protein function. Mol. Bunka 18, 263–272 (2005).

Stallcup, M. R. Role of protein methylation in chromatin remodeling and transcriptional regulation. Onkogén 20, 3014–3020 (2001).

Hansen, J. C. Conformational dynamics of the chromatin fiber in solution: determinants, mechanisms, and functions. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 31, 361–392 (2002).

Carruthers, L. M. & Hansen, J. C. The core histone N termini function independently of linker histones during chromatin condensation. J. Biol. Chem. 275, 37285–37290 (2000).

Turner, B. M. Histone acetylation and an epigenetic code. Bioeseje 22, 836–845 (2000).

Strahl, B. D. & Allis, C. D. The language of covalent histone modifications. Príroda 403, 41–45 (2000).

Jenuwein, T. & Allis, C. D. Translating the histone code. Veda 293, 1074–1080 (2001).

Dhalluin, C. et al. Structure and ligand of a histone acetyltransferase bromodomain. Príroda 399, 491–496 (1999).

Jacobson, R. H., Ladurner, A. G., King, D. S. & Tjian, R. Structure and function of a human TAFII250 double bromodomain module. Veda 288, 1422–1425 (2000).

Bannister, A. J. et al. Selective recognition of methylated lysine 9 on histone H3 by the HP1 chromo domain. Príroda 410, 120–124 (2001).

Fischle, W. et al. Molecular basis for the discrimination of repressive methyl-lysine marks in histone H3 by Polycomb and HP1 chromodomains. Genes Dev. 17, 1870–1881 (2003).

Lachner, M., O'Carroll, D., Rea, S., Mechtler, K. & Jenuwein, T. Methylation of histone H3 lysine 9 creates a binding site for HP1 proteins. Príroda 410, 116–120 (2001).

Min, J., Zhang, Y. & Xu, R. M. Structural basis for specific binding of Polycomb chromodomain to histone H3 methylated at Lys 27. Genes Dev. 17, 1823–1828 (2003).

Pray-Grant, M. G., Daniel, J. A., Schieltz, D., Yates, J. R., 3rd & Grant, P. A. Chd1 chromodomain links histone H3 methylation with SAGA- and SLIK-dependent acetylation. Príroda 433, 434–438 (2005). The first demonstration of a protein capable of binding directly to methyl-H3-K4.

Huyen, Y. et al. Methylated lysine 79 of histone H3 targets 53BP1 to DNA double-strand breaks. Príroda 432, 406–411 (2004). Established the tudor domain as a methyl-lysine binding motif and a link between H3-K79 methylation and DNA repair processes.

Sanders, S. L. et al. Methylation of histone H4 lysine 20 controls recruitment of Crb2 to sites of DNA damage. Bunka 119, 603–614 (2004).

Wysocka, J. et al. WDR5 associates with histone H3 methylated at K4 and is essential for H3-K4 methylation and vertebrate development. Bunka 121, 859–872 (2005). Shows that the WD40-repeat domain within WDR5 binds specifically to dimethyl-H3-K4 and that this interaction is important for H3-K4 methylation.

Kurdistani, S. K. & Grunstein, M. Histone acetylation and deacetylation in yeast. Nature Rev. Mol.Cell Biol. 4, 276–284 (2003).

Henikoff, S. Histone modifications: combinatorial complexity or cumulative simplicity? Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 5308–5309 (2005).

Schubeler, D. et al. The histone modification pattern of active genes revealed through genome-wide chromatin analysis of a higher eukaryote. Genes Dev. 18, 1263–1271 (2004).

Bernstein, B. E. et al. Genomic maps and comparative analysis of histone modifications in human and mouse. Bunka 120, 169–181 (2005).

Lindroth, A. M. et al. Dual histone H3 methylation marks at lysines 9 and 27 required for interaction with CHROMOMETHYLASE3. EMBO J. 23, 4286–4296 (2004).

Mateescu, B., England, P., Halgand, F., Yaniv, M. & Muchardt, C. Tethering of HP1 proteins to chromatin is relieved by phosphoacetylation of histone H3. EMBO Rep. 5, 490–496 (2004).

Sun, Z. W. & Allis, C. D. Ubiquitination of histone H2B regulates H3 methylation and gene silencing in yeast. Príroda 418, 104–108 (2002).

Grunstein, M. Yeast heterochromatin: regulation of its assembly and inheritance by histones. Bunka 93, 325–328 (1998).

Pidoux, A. L. & Allshire, R. C. The role of heterochromatin in centromere function. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 360, 569–579 (2005).

Jia, S., Yamada, T. & Grewal, S. I. Heterochromatin regulates cell type-specific long-range chromatin interactions essential for directed recombination. Bunka 119, 469–480 (2004). Demonstrates the role of heterochromatin and H3-K9 methylation in cell-type-specific spreading of proteins involved in recombination.

Wakimoto, B. T. Beyond the nucleosome: epigenetic aspects of position-effect variegation in Drosophila. Bunka 93, 321–324 (1998).

Tschiersch, B. et al. The protein encoded by the Drosophila position-effect variegation suppressor gene Su(var)3–9 combines domains of antagonistic regulators of homeotic gene complexes. EMBO J. 13, 3822–3831 (1994).

Rea, S. et al. Regulation of chromatin structure by site-specific histone H3 methyltransferases. Príroda 406, 593–599 (2000).

Aagaard, L. et al. Functional mammalian homologues of the Drosophila PEV-modifier Su(var)3–9 encode centromere-associated proteins which complex with the heterochromatin component M31. EMBO J. 18, 1923–1938 (1999).

Nakayama, J., Rice, J. C., Strahl, B. D., Allis, C. D. & Grewal, S. I. Role of histone H3 lysine 9 methylation in epigenetic control of heterochromatin assembly. Veda 292, 110–113 (2001).

Ekwall, K. et al. Mutations in the fission yeast silencing factors clr4+ and rik1+ disrupt the localisation of the chromo domain protein Swi6p and impair centromere function. J. Cell Sci. 109, 2637–2648 (1996).

Volpe, T. A. et al. Regulation of heterochromatic silencing and histone H3 lysine-9 methylation by RNAi. Veda 297, 1833–1837 (2002).

Hall, I. M. et al. Establishment and maintenance of a heterochromatin domain. Veda 297, 2232–2237 (2002).

Verdel, A. et al. RNAi-mediated targeting of heterochromatin by the RITS complex. Veda 303, 672–676 (2004).

Motamedi, M. R. et al. Two RNAi complexes, RITS and RDRC, physically interact and localize to noncoding centromeric RNAs. Bunka 119, 789–802 (2004).

Sugiyama, T., Cam, H., Verdel, A., Moazed, D. & Grewal, S. I. RNA-dependent RNA polymerase is an essential component of a self-enforcing loop coupling heterochromatin assembly to siRNA production. Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 152–157 (2005). This paper showed the interdependence between complexes that mediate heterochromatin formation.

Noma, K. et al. RITS acts in cis to promote RNA interference-mediated transcriptional and post-transcriptional silencing. Príroda Genet. 36, 1174–1180 (2004).

Partridge, J. F., Scott, K. S., Bannister, A. J., Kouzarides, T. & Allshire, R. C. cis-acting DNA from fission yeast centromeres mediates histone H3 methylation and recruitment of silencing factors and cohesin to an ectopic site. Curr. Biol. 12, 1652–1660 (2002).

Partridge, J. F., Borgstrom, B. & Allshire, R. C. Distinct protein interaction domains and protein spreading in a complex centromere. Genes Dev. 14, 783–791 (2000).

Peters, A. H. et al. Partitioning and plasticity of repressive histone methylation states in mammalian chromatin. Mol. Bunka 12, 1577–1589 (2003).

Rice, J. C. et al. Histone methyltransferases direct different degrees of methylation to define distinct chromatin domains. Mol.Cell 12, 1591–1598 (2003).

Schotta, G. et al. A silencing pathway to induce H3-K9 and H4-K20 trimethylation at constitutive heterochromatin. Genes Dev. 18, 1251–1262 (2004).

Eissenberg, J. C. & Elgin, S. C. The HP1 protein family: getting a grip on chromatin. Curr. Opin. Genet. Dev. 10, 204–210 (2000).

Tachibana, M. et al. Histone methyltransferases G9a and GLP form heteromeric complexes and are both crucial for methylation of euchromatin at H3-K9. Genes Dev. 19, 815–826 (2005). Shows that two methyltransferases cooperate to mediate the bulk of euchromatic H3-K9 methylation.

Tachibana, M. et al. G9a histone methyltransferase plays a dominant role in euchromatic histone H3 lysine 9 methylation and is essential for early embryogenesis. Genes Dev. 16, 1779–1791 (2002).

Nielsen, S. J. et al. Rb targets histone H3 methylation and HP1 to promoters. Príroda 412, 561–565 (2001).

Ait-Si-Ali, S. et al. A Suv39h-dependent mechanism for silencing S-phase genes in differentiating but not in cycling cells. EMBO J. 23, 605–615 (2004).

Vakoc, C. R., Mandat, S. A., Olenchock, B. A. & Blobel, G. A. Histone H3 Lysine 9 methylation and HP1γ are associated with transcription elongation through mammalian chromatin. Mol. Bunka 19, 381–391 (2005).

Weiler, K. S. & Wakimoto, B. T. Heterochromatin and gene expression in Drosophila. Annu. Genet. 29, 577–605 (1995).

Cao, R. & Zhang, Y. The functions of E(Z)/EZH2-mediated methylation of lysine 27 in histone H3. Curr. Opin. Genet. Dev. 14, 155–164 (2004).

Ringrose, L. & Paro, R. Epigenetic regulation of cellular memory by the Polycomb and Trithorax group proteins. Annu. Genet. 38, 413–443 (2004).

Cao, R. et al. Role of histone H3 lysine 27 methylation in Polycomb-group silencing. Veda 298, 1039–1043 (2002).

Czermin, B. et al. Drosophila Enhancer of Zeste/ESC complexes have a histone H3 methyltransferase activity that marks chromosomal polycomb sites. Bunka 111, 185–196 (2002).

Muller, J. et al. Histone methyltransferase activity of a Drosophila polycomb group repressor complex. Bunka 111, 197–208 (2002).

Kuzmichev, A., Nishioka, K., Erdjument-Bromage, H., Tempst, P. & Reinberg, D. Histone methyltransferase activity associated with a human multiprotein complex containing the Enhancer of Zeste protein. Genes Dev. 16, 2893–2905 (2002).

Wang, L. et al. Hierarchical recruitment of polycomb group silencing complexes. Mol. Bunka 14, 637–646 (2004).

Shao, Z. et al. Stabilization of chromatin structure by PRC1, a Polycomb complex. Bunka 98, 37–46 (1999).

Wang, H. a kol. Role of histone H2A ubiquitination in Polycomb silencing. Príroda 431, 873–878 (2004). Identifies the enzyme responsible for H2A ubiquitylation and shows that this modification is required for Polycomb gene silencing.

Heard, E. Recent advances in X-chromosome inactivation. Curr. Opin. Cell Biol. 16, 247–255 (2004).

Mak, W. et al. Reactivation of the paternal X chromosome in early mouse embryos. Veda 303, 666–669 (2004). References 68 and 69 demonstrate that X-inactivation is dynamic in that imprinted X inactivation is reversed in the developing embryo followed by random X inactivation.

Okamoto, I., Otte, A. P., Allis, C. D., Reinberg, D. & Heard, E. Epigenetic dynamics of imprinted X inactivation during early mouse development. Veda 303, 644–649 (2004).

de Napoles, M. et al. Polycomb group proteins Ring1A/B link ubiquitylation of histone H2A to heritable gene silencing and X inactivation. Dev. Bunka 7, 663–676 (2004).

Fang, J., Chen, T., Chadwick, B., Li, E. & Zhang, Y. Ring1b-mediated H2A ubiquitination associates with inactive X chromosomes and is involved in initiation of X inactivation. J. Biol. Chem. 279, 52812–52815 (2004).

Plath, K. et al. Role of histone H3 lysine 27 methylation in X inactivation. Veda 300, 131–135 (2003).

Silva, J. et al. Establishment of histone h3 methylation on the inactive X chromosome requires transient recruitment of Eed–Enx1 polycomb group complexes. Dev. Bunka 4, 481–495 (2003).

Wang, J. a kol. Imprinted X inactivation maintained by a mouse Polycomb group gene. Príroda Genet. 28, 371–375 (2001).

Mager, J., Montgomery, N. D., de Villena, F. P. & Magnuson, T. Genome imprinting regulated by the mouse Polycomb group protein Eed. Príroda Genet. 33, 502–507 (2003). Establishes a connection between Polycomb proteins and imprinting.

Lewis, A. et al. Imprinting on distal chromosome 7 in the placenta involves repressive histone methylation independent of DNA methylation. Príroda Genet. 36, 1291–1295 (2004).

Umlauf, D. et al. Imprinting along the Kcnq1 domain on mouse chromosome 7 involves repressive histone methylation and recruitment of Polycomb group complexes. Príroda Genet. 36, 1296–1300 (2004).

Schmitt, S., Prestel, M. & Paro, R. Intergenic transcription through a polycomb group response element counteracts silencing. Genes Dev. 19, 697–708 (2005).

Montgomery, N. D. et al. The murine polycomb group protein Eed is required for global histone H3 lysine-27 methylation. Curr. Biol. 15, 942–947 (2005).

Cao, R. & Zhang, Y. SUZ12 is required for both the histone methyltransferase activity and the silencing function of the EED–EZH2 complex. Mol. Bunka 15, 57–67 (2004).

Pasini, D., Bracken, A. P., Jensen, M. R., Lazzerini Denchi, E. & Helin, K. Suz12 is essential for mouse development and for EZH2 histone methyltransferase activity. EMBO J. 23, 4061–4071 (2004).

Kuzmichev, A., Jenuwein, T., Tempst, P. & Reinberg, D. Different EZH2-containing complexes target methylation of histone H1 or nucleosomal histone H3. Mol. Bunka 14, 183–193 (2004).

Ng, H. H., Robert, F., Young, R. A. & Struhl, K. Targeted recruitment of Set1 histone methylase by elongating Pol II provides a localized mark and memory of recent transcriptional activity. Mol. Bunka 11, 709–719 (2003).

Xiao, T. et al. Phosphorylation of RNA polymerase II CTD regulates H3 methylation in yeast. Genes Dev. 17, 654–663 (2003).

Krogan, N. J. et al. Methylation of histone H3 by Set2 in Saccharomyces cerevisiae is linked to transcriptional elongation by RNA polymerase II. Mol. Bunka. Biol. 23, 4207–4218 (2003).

Li, B., Howe, L., Anderson, S., Yates, J. R., 3rd & Workman, J. L. The Set2 histone methyltransferase functions through the phosphorylated carboxyl-terminal domain of RNA polymerase II. J. Biol. Chem. 278, 8897–8903 (2003).

Xiao, T. et al. Histone H2B ubiquitylation is associated with elongating RNA polymerase II. Mol. Bunka. Biol. 25, 637–651 (2005).

Briggs, S. D. et al. Gene silencing: trans-histone regulatory pathway in chromatin. Príroda 418, 498 (2002).

Dover, J. et al. Methylation of histone H3 by COMPASS requires ubiquitination of histone H2B by Rad6. J. Biol Chem. 277, 28368–28371 (2002).

Ng, H. H., Xu, R. M., Zhang, Y. & Struhl, K. Ubiquitination of histone H2B by Rad6 is required for efficient Dot1-mediated methylation of histone H3 lysine 79. J. Biol. Chem. 277, 34655–34657 (2002).

Henry, K. W. et al. Transcriptional activation via sequential histone H2B ubiquitylation and deubiquitylation, mediated by SAGA-associated Ubp8. Genes Dev. 17, 2648–2663 (2003).

Daniel, J. A. et al. Deubiquitination of histone H2B by a yeast acetyltransferase complex regulates transcription. J. Biol. Chem. 279, 1867–1871 (2004).

Kao, C. F. et al. Rad6 plays a role in transcriptional activation through ubiquitylation of histone H2B. Genes Dev. 18, 184–195 (2004).

Henry, K. W. & Berger, S. L. Trans-tail histone modifications: wedge or bridge? Nature Struct. Biol. 9, 565–566 (2002).

Ezhkova, E. & Tansey, W. P. Proteasomal ATPases link ubiquitylation of histone H2B to methylation of histone H3. Mol. Bunka 13, 435–442 (2004).

Santos-Rosa, H. et al. Active genes are tri-methylated at K4 of histone H3. Príroda 419, 407–411 (2002).

Bernstein, B. E. et al. Methylation of histone H3 Lys 4 in coding regions of active genes. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 8695–8700 (2002).

Pokholok, D. K. et al. Genome-wide map of nucleosome acetylation and methylation in yeast. Bunka 122, 517–527 (2005). Demonstrates the generality of previous work investigating the distribution of histone modifications at active and silent genes.

Briggs, S. D. et al. Histone H3 lysine 4 methylation is mediated by Set1 and required for cell growth and rDNA silencing in Saccharomyces cerevisiae. Genes Dev. 15, 3286–3295 (2001).

Nagy, P. L., Griesenbeck, J., Kornberg, R. D. & Cleary, M. L. A trithorax-group complex purified from Saccharomyces cerevisiae is required for methylation of histone H3. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 90–94 (2002).

Wang, H. a kol. mAM facilitates conversion by ESET of dimethyl to trimethyl lysine 9 of histone H3 to cause transcriptional repression. Mol. Bunka 12, 475–487 (2003).

Schlichter, A. & Cairns, B. R. Histone trimethylation by Set1 is coordinated by the RRM, autoinhibitory, and catalytic domains. EMBO J. 24, 1222–1231 (2005).

Laribee, R. N. et al. BUR kinase selectively regulates H3-K4 trimethylation and H2B ubiquitylation through recruitment of the PAF elongation complex. Curr. Biol. 15, 1487–1493 (2005). Identifies a regulatory pathway that regulates methylation status.

Santos-Rosa, H. et al. Methylation of histone H3-K4 mediates association of the Isw1p ATPase with chromatin. Mol. Bunka 12, 1325–1332 (2003).

Timmers, H. T. & Tora, L. SAGA unveiled. Trends Biochem. Sci. 30, 7–10 (2005).

Dou, Y. et al. Physical association and coordinate function of the H3-K4 methyltransferase MLL1 and the H4 K16 acetyltransferase MOF. Bunka 121, 873–885 (2005).

Feng, Q. et al. Methylation of H3-lysine 79 is mediated by a new family of HMTases without a SET domain. Curr. Biol. 12, 1052–1058 (2002).

van Leeuwen, F., Gafken, P. R. & Gottschling, D. E. Dot1p modulates silencing in yeast by methylation of the nucleosome core. Bunka 109, 745–756. (2002).

Ng, H. H. et al. Lysine methylation within the globular domain of histone H3 by Dot1 is important for telomeric silencing and Sir protein association. Genes Dev. 16, 1518–1527 (2002).

Lacoste, N., Utley, R. T., Hunter, J. M., Poirier, G. G. & Cote, J. Disruptor of telomeric silencing-1 is a chromatin-specific histone H3 methyltransferase. J. Biol. Chem. 277, 30421–30424 (2002).

Ng, H. H., Ciccone, D. N., Morshead, K. B., Oettinger, M. A. & Struhl, K. Lysine-79 of histone H3 is hypomethylated at silenced loci in yeast and mammalian cells: a potential mechanism for position-effect variegation. Proc. Natl Acad. Sci. USA 100, 1820–1825 (2003).

Okada, Y. et al. hDOT1L links histone methylation to leukemogenesis. Bunka 121, 167–178 (2005). This study provides evidence that MLL–AF10 fusion proteins induce leukaemia through the recruitment of DOT1L and H3-K79 methylation to target genes.

Bannister, A. J., Schneider, R. & Kouzarides, T. Histone methylation: dynamic or static? Bunka 109, 801–806 (2002).

Cuthbert, G. L. et al. Histone deimination antagonizes arginine methylation. Bunka 118, 545–553 (2004). References 114 and 115 are the first demonstrations of an enzyme capable of reversing histone methylation.

Wang, Y. et al. Human PAD4 regulates histone arginine methylation levels via demethylimination. Veda 306, 279–283 (2004).

Shi, Y. et al. Histone demethylation mediated by the nuclear amine oxidase homolog LSD1. Bunka 119, 941–953 (2004). Identifies the first histone lysine demethylase.

Lee, M. G., Wynder, C., Cooch, N. & Shiekhattar, R. An essential role for CoREST in nucleosomal histone 3 lysine 4 demethylation. Príroda 437, 432–435 (2005).

Metzger, E. et al. LSD1 demethylates repressive histone marks to promote androgen-receptor-dependent transcription. Príroda 437, 436–439 (2005).

Clissold, P. M. & Ponting, C. P. JmjC: cupin metalloenzyme-like domains in jumonji, hairless and phospholipase A2β. Trends Biochem. Sci. 26, 7–9 (2001).

Trewick, S. C., McLaughlin, P. J. & Allshire, R. C. Methylation: lost in hydroxylation? EMBO Rep. 6, 315–320 (2005).

Varambally, S. et al. The polycomb group protein EZH2 is involved in progression of prostate cancer. Príroda 419, 624–629 (2002).

Fang, J. et al. Purification and functional characterization of SET8, a nucleosomal histone H4-lysine 20-specific methyltransferase. Curr. Biol. 12, 1086–1099 (2002).

Nishioka, K. et al. PR-Set7 is a nucleosome-specific methyltransferase that modifies lysine 20 of histone H4 and is associated with silent chromatin. Mol. Bunka 9, 1201–1213 (2002).

Xiao, B. a kol. Specificity and mechanism of the histone methyltransferase Pr-Set7. Genes Dev. 19, 1444–1454 (2005).

Karachentsev, D., Sarma, K., Reinberg, D. & Steward, R. PR-Set7-dependent methylation of histone H4 Lys 20 functions in repression of gene expression and is essential for mitosis. Genes Dev. 19, 431–435 (2005).

Julien, E. & Herr, W. A switch in mitotic histone H4 lysine 20 methylation status is linked to M phase defects upon loss of HCF-1. Mol. Bunka 14, 713–725 (2004).

Bird, A. DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes Dev. 16, 6–21 (2002).

Tamaru, H. & Selker, E. U. A histone H3 methyltransferase controls DNA methylation in Neurospora crassa. Príroda 414, 277–283 (2001).

Jackson, J. P., Lindroth, A. M., Cao, X. & Jacobsen, S. E. Control of CpNpG DNA methylation by the KRYPTONITE histone H3 methyltransferase. Príroda 416, 556–560 (2002).

Lehnertz, B. et al. Suv39h-mediated histone H3 lysine 9 methylation directs DNA methylation to major satellite repeats at pericentric heterochromatin. Curr. Biol. 13, 1192–1200 (2003).

Freitag, M., Hickey, P. C., Khlafallah, T. K., Read, N. D. & Selker, E. U. HP1 is essential for DNA methylation in neurospora. Mol. Bunka 13, 427–434 (2004).

Bachman, K. E. et al. Histone modifications and silencing prior to DNA methylation of a tumor suppressor gene. Cancer Cell 3, 89–95 (2003).

Sarraf, S. A. & Stancheva, I. Methyl-CpG binding protein MBD1 couples histone H3 methylation at lysine 9 by SETDB1 to DNA replication and chromatin assembly. Mol.Cell 15, 595–605 (2004). Demonstrates that DNA methylation can direct histone methylation during DNA replication.


Pozri si video: Соединительная ткань лекция по гистологии (Jún 2022).